[發明專利]基于一主多從式模塊的CAN總線地址分配方法及裝置

在審

• 申請號: 201811342569.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN111182086A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 何嶸;周強;趙天恩;江長青;文繼鋒
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開基于一主多從式模塊的CAN總線地址分配方法。該CAN總線智能分配地址的方法針對模塊化CAN通訊單元設計，提供了預置各通訊單元硬件ID，處理CAN網絡中各模塊單元節點設備競爭做主以及主模塊自動分配所有模塊地址，在線運行時模塊的投入與退出相關一整套控制策略。本發明解決了CAN網絡中各模塊CAN ID依賴外部硬件地址信息來確定的不便，采用純軟件控制方案，無需增加硬件成本，很大程度上提高了模塊化系統運行的靈活性和可擴展性，提升了模塊在線投入和退出時系統的穩定。

技術領域

本發明屬于嵌入式系統領域，涉及模塊化CAN通信網絡的地址分配技術，具體涉及一種基于一主多從式模塊的CAN總線地址分配方法及裝置。

背景技術

CAN總線協議，是ISO國際標準化得串行通信協議，在工業自動化，汽車船舶，智能家庭管理，機器人網絡互聯等產業有廣泛的應用。CAN總線具有簡單，實用，高性能，可靠，傳輸距離遠，抗干擾能力強等多方面的優點。傳統的CAN通信網絡中，需要預先設定好每個CAN通訊節點的地址，這些CAN地址不能重復，否則通訊會出現異常。而對于一主多從式模塊化設備的應用場合，傳統的硬件分配CAN地址滿足不了模塊化設備即插即用的地址分配需求，同樣，也滿足不了所有模塊無差異競爭做主的需求。因此，亟需一種基于一主多從式模塊的CAN總線智能分配地址的方法，來提供系統的靈活性，可擴展性和穩定性。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種基于一主多從式模塊的CAN總線地址分配方法及裝置，一方面解決了多模塊CAN通訊節點自動進入一主多從運行方式的需求，另一方面多模塊的CAN總線智能分配地址的要求。采用出廠模塊自帶唯一設備ID號，運行過程中競爭當主，主從模塊互發地址申請報文和地址分配報文的方式動態分配模塊地址。并將設備ID號和CAN地址對應表存儲在各個模塊中。實現了模塊的可靠動態投退。

為了達成上述目的，本發明采用的技術方案是：基于一主多從式模塊的CAN總線地址分配方法，包含如下步驟：

步驟S1：在每個模塊上預先存儲有唯一的設備ID號；

步驟S2：各模塊啟動后，通過偵聽CAN總線來競爭推選主模塊，并存儲所有模塊設備ID號，主模塊給各從模塊分配CAN地址；

步驟S3：各模塊正常運行后，通過不斷的偵聽CAN總線，收集總線上的信息；主模塊發送控制信息到總線，其他從模塊依據控制信息進行調節并發送應答CAN報文。

進一步地，在步驟S3后還包括

當前系統正常運行后，新投入一個模塊，通過偵聽總線來確定自動成為從模塊還是競爭做主模塊。

進一步地，在步驟S3后還包括

當前系統正常運行后，退出一個模塊，其他模塊通過偵聽總線來確定下一步操作。

各模塊預先存儲唯一的設備ID號、各模塊通過一定的控制策略競爭做主模塊、系統正常運行時支持模塊穩定投退。

進一步地，所述步驟S1中，設備ID號的設定方法具體是：設備ID號為出廠調試每個模塊的時候根據當前UTC時間以及所用DSP硬件ID號生成，每個模塊的設備ID號是唯一的。

進一步地，所述步驟S2中競爭推選主模塊的方法具體包括：

步驟S2-1：各模塊同時上電后，首先會偵聽總線，如果在預定時間內沒有收到有主模塊發出的控制報文，則向總線發送競爭信息；

步驟S2-2：在競爭階段每個模塊均收到所有模塊的設備ID號并存儲下來，進行大小排序，通過比較所有模塊的設備ID號來確認自身的設備ID號是否為所有模塊中最小的；

步驟S2-3：如果設備ID號最小，成為主模塊，如果不是最小，則放棄競爭，成為從模塊。